RS-Globe系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)調(diào)度和壓縮算法研究.pdf

1、構(gòu)建數(shù)字地球是一項(xiàng)跨越多學(xué)科的理論和系統(tǒng)性工程。隨著空間技術(shù)迅速發(fā)展，為數(shù)字地球帶來強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，并對其功能擴(kuò)展提出了新的要求，但同時(shí)給系統(tǒng)構(gòu)建帶來了一系列問題，海量空間數(shù)據(jù)難以在有限系統(tǒng)資源條件下有效處理以及數(shù)據(jù)加載過慢不能滿足實(shí)時(shí)顯示和交互的要求。這主要是在數(shù)據(jù)的組織與調(diào)度，空間索引效率，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)等方面存在著亟待改進(jìn)的地方。 針對開發(fā)數(shù)字地球系統(tǒng)存在的問題，本文從數(shù)據(jù)處理的角度出發(fā)，討論了海量影像數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)

2、、組織、索引以及在數(shù)字地球系統(tǒng)中場景簡化的系統(tǒng)模型；著重研究了數(shù)字地球的空間數(shù)據(jù)調(diào)度，矢量數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)等問題。作者所在的課題組與中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所遙感論證中心合作研究并開發(fā)了一個(gè)三維數(shù)字地球平臺(tái)RS-Globe，目的是在Internet環(huán)境下實(shí)現(xiàn)我國資源衛(wèi)星、MODIS以及其他衛(wèi)星提供圖像的實(shí)時(shí)可視化。本篇論文闡述的理論和算法大部分集成到RS-Globe中并取得了良好的效果。 本文的主要工作如下： 1、為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)

3、在顯示多分辨率柵格影像數(shù)據(jù)時(shí)的大量數(shù)據(jù)載入，并且給系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示提供連續(xù)的數(shù)據(jù)支持，對柵格影像數(shù)據(jù)的分層分塊技術(shù)進(jìn)行分析，在基于瓦片金字塔和線性四叉樹的數(shù)據(jù)組織模式上設(shè)計(jì)了目標(biāo)瓦片搜索與瓦片數(shù)據(jù)請求預(yù)測相結(jié)合的調(diào)度策略，解決了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)裝入和支持的問題，最大程度滿足了多分辨率影像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示的需求。 2、在RS-Globe系統(tǒng)中，由于原始矢量數(shù)據(jù)組織形式復(fù)雜，會(huì)造成數(shù)據(jù)加載緩慢，為了實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)快速精確顯示，在加載之前必須進(jìn)行數(shù)據(jù)

4、壓縮。本文基于對傳統(tǒng)矢量數(shù)據(jù)壓縮算法的對比研究，對傳統(tǒng)Douglas-Peucker算法進(jìn)行改進(jìn)，在拓?fù)潢P(guān)系保持上采用了建立等效元數(shù)據(jù)索引表分別對公共邊和非公共邊進(jìn)行壓縮并按索引表還原曲線間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并在改進(jìn)算法中引入了分割封閉曲線所用起始點(diǎn)和終點(diǎn)的選擇方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的算法兼顧了壓縮精度、存儲(chǔ)容量、系統(tǒng)加載時(shí)間等重要因素，有效的緩解了場景實(shí)時(shí)漫游需求與數(shù)據(jù)加載過慢之間的矛盾。 3、在RS-Globe系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了所設(shè)計(jì)